Почтовый адрес: САФУ, Редакция «Лесной журнал», наб. Северной Двины, 17, г. Архангельск, Россия, 163002, ауд. 1425
Тел.: 8(8182) 21-61-18
архив |
В.И. Мелехов, В.А. Шульгин Рубрика: Механическая обработка древесины Скачать статью (pdf, 0.3MB )УДК674.047:66.047.354DOI:10.17238/issn0536-1036.2015.5.135АннотацияВ настоящее время интенсивно развивается сушка древесины в микроволновых лесо-сушильных камерах. При проведении процесса сушки с применением энергии элек-тромагнитного поля наиболее эффективным является диапазон сверхвысоких частот. Результаты исследования фундаментальных свойств древесины, процессов, происхо-дящих в древесине при воздействии электромагнитного поля различной частоты, а также модели поглощения микроволновой энергии единичными сортиментами и шта-белем пиломатериалов, приведены в различных научных источниках, где рассмотре-ны теплофизические вопросы сушки древесины, но недостаточно освещен процесс контроля сушки и электрофизические явления, происходящие при этом. Это не позво-ляет осуществлять оптимальный контроль и автоматическое управление процессом сушки древесины, что может привести к таким негативным проявлениям, как повы-шение температуры и электрический пробой в пиломатериале и объеме резонатора, деформации и короблению высушиваемого пиломатериала. В отличие от сушки дре-весины в конвективных установках процесс в камерах резонаторного типа с исполь-зованием сверхвысоких частот имеет свои особенности, характеризующиеся резо-нансными электрофизическими явлениями, происходящими в резонаторе, которые могут быть рассмотрены на основе базовых положений электродинамики. Цель дан-ной работы – на основании энергетической функциональной зависимости резонатора (добротности) получить возможность осуществлять измерение и контроль процесса сушки древесины. Рассмотрены электрофизические явления, свойственные резонато-ру лесосушильной камеры в процессе сушки древесины при сверхвысоких частотах, приведены аналитические выражения баланса мощностей электромагнитного вектора Пойтинга, коэффициенты, позволяющие устанавливать оптимальный режим сушки.Сведения об авторах© В.И. Мелехов, д-р техн. наук, проф.
В.А. Шульгин, ст. преп.
Северный (Арктический) федеральный университет имени М.В. Ломоносова,
наб. Северной Двины, д. 17, г. Архангельск, Россия, 163002; е-mail: v.shulgin@agtu.ru
Ключевые словаСВЧ-сушка древесины, резонатор, добротность резонансной камеры, тангенс угла диэлектрических потерь, энергия электромагнитного поля, удельные диэлектрические потери, подведенная мощностьЛитература1. Галкин В.П. Древесиноведческие аспекты инновационной технологии сушки древесины: моногр. М.: МГУЛ, 2010. 238 с.
2. Гареев Ф.Х. Проблемы и перспективы СВЧ-сушки древесины // Журн. ЛПИ. 2004. № 1. С 50–52.
3. Коптелова Е.Н., Кузнецова Л.Н., Кутакова Н.А., Третьяков С.И. Интенси-фикация процесса выделения бетулина из бересты с использованием СВЧ-поля // Лесн. журн. 2013. №5. С. 193–201. (Изв. высш. учеб. заведений).
4. Недорезова Е.В., Совершенствование технологии и оборудования для сушки древесины электромагнитной энергией СВЧ: дис. ... канд. техн. наук. Воронеж, 2002. – 154 с.
5. Пюшнер Г. Нагрев энергией СВЧ. М.: Энергия, 1968. 310 с.
6. Серговский П.С., Расев А.И. Гидротермическая обработка и консервирование древесины: учеб. для вузов. М.: Лесн. пром-сть, 1987. 360 с.
7. Шульгин В.А. Измерительные аспекты инновационной технологии сушки древесины // Альманах современной науки и образования. 2011. №4. С. 95–96.
8. Шульгин В.А. Особенности сушки древесины // Альманах современной науки и образования. 2013. №3. С. 215–218.
9. Шульгин В.А. Особенности сушки древесины (возникновение электрического пробоя) // Альманах современной науки и образования. 2013. №3. С. 219–222.
Поступила 26.12.2013
Ссылка на английскую версию:Resonance Phenomena in the Process of Wood Microwave DryingУДК 674.047:66.047.354
Resonance Phenomena in the Process of Wood Microwave Drying
V.I. Melekhov, Doctor of Engineering, Professor
V.A. Shulgin, Senior Lecturer
Northern (Arctic) Federal University named after M.V. Lomonosov, Naberezhnaya Severnoy Dviny, 17, Arkhangelsk, 163002, Russia; e-mail: v.shulgin@agtu.ru
Currently drying of wood with the use of electromagnetic energy in a camera of resonator type is developed intensively. The most efficient is the range of ultra-high frequency. Re-sults of the study of fundamental properties of wood, the processes occurring in the wood when exposed by electromagnetic field of different frequencies, as well as models of mi-crowave energy absorption by unit assortments and lumber stack are given in various scien-tific sources, where the questions of thermal drying of wood are considered, but are poorly elucidated the control process of drying and electrical phenomena. This does not allow for optimum control and automatic control of the drying process of wood, which may result in such negative effects as an increase in the temperature and electrical breakdown in the tim-ber and the volume of the resonator, deformation and warpage of the drying timber. In dif-ference of wood drying in the convection machine the process of resonator-type with the use of ultrahigh frequency has its own characteristics, which are characterized by resonant elec-tro phenomena, occurred in the cavity, which may be considered on the basis of the basic provisions of electrodynamics. The purpose of this work – is on the basis of the functional dependence of resonator to carry out the measurement and control of the drying process of wood. It is considered the electrical phenomena, peculiar to resonator of ultrahigh frequency drying camera of wood, analytical expressions of power balance of electromagnetic Poyn-ting vector coefficients are given, allowing establish the optimal mode of drying.
Keywords: microwave drying of wood, resonator, factor of quality of the resonance camera, loss-angle tangent, electromagnetic energy, specific dielectric absorption loss, penciled power.
REFERENCES
1. Galkin V.P. Drevesinovedcheskie aspekty innovatsionnoy tekhnologii sushki drevesiny: monografiya [Wood Directing Aspects of Innovative Wood Drying: a Monogra-phy]. Moscow, 2010. 238 p.
2. Gareev F.Kh. Problemy i perspektivy SVCh-sushki drevesiny [Problems and Pro-spects of Microwave Wood Drying]. Zhurnal LPI, 2004, no. 1, pp. 50–52.
3. Koptelova E.N., Kuznetsova L.N., Kutakova N.A., Tretyakov S.I. Intensifikatsiya protsessa vydeleniya betulina iz beresty s ispol'zovaniem SVCh-polya [Intensification of Betulin Isolation from Birch Bark Using Microwave Field]. Lesnoy zhurnal, 2013, no. 5, pp. 193–201.
4. Nedorezova E.V. Sovershenstvovanie tekhnologii i oborudovaniya dlya sushki drevesiny elektromagnitnoy energiey SVCh: diss.kand.tech.nauk [Improving of Technology and Equipment for Wood Drying Microwave Electromagnetic Energy: Cand. Tech. Sci. Diss.]. Voronezh, 2002. 154 р.
5. Pyushner G. Nagrev energiey SVCh [Heating by Microwave Frequency Energy]. Moscow, 1968. 310 p.
6. Sergovskiy P.S., Rasev A.I. Gidrotermicheskaya obrabotka i konservirovanie drevesiny [Hydrothermal Treatment and Preservation of Wood]. Moscow, 1987. 360 p.
7. Shul'gin V.A. Izmeritel'nye aspekty innovatsionnoy tekhnologii sushki drevesiny [Measuring Aspects of the Innovative Technology of Drying Wood]. Al’manakh sovremen-noy nauki i obrazovaniya, Tambov, 2011, no. 4 (47), pp. 95–96.
8. Shul'gin V.A. Osobennosti sushki drevesiny [Features of Wood Drying]. Al’manakh sovremennoy nauki i obrazovaniya, Tambov, 2013, no. 3(70), pp. 215–218. ISSN 1993-5552.
9. Shul'gin V.A. Osobennosti sushki drevesiny (vozniknovenie elektricheskogo pro-boya) [Features of Wood Drying (Occurrence of Electrical Breakdown)]. Al’manakh sov-remennoy nauki i obrazovaniya, Tambov, 2013, no. 3, pp. 219–222.
Received on December 26, 2013
|
|
